(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基地局装置と、該第１基地局装置に接続が予め許可されている第１端末装置と、該第１基地局装置に接続が許可されていない第２端末装置と、該第１基地局装置が該第１端末装置との接続に用いる周波数帯と同一の周波数帯を用いて該第２端末装置と接続する第２基地局装置とを具備する無線通信システムであって、
前記第１基地局装置は、
前記第２端末装置が自装置の通信エリア内に位置しているか否かを判定する第１近接判定部と、
前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと前記第１近接判定部が判定した場合、自装置と前記第１端末装置との間の無線品質に応じて定められる第１周波数帯域を前記第１端末装置に割り当て、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると前記第１近接判定部が判定した場合、前記第１周波数帯域より狭い周波数帯域を前記第１端末装置に割り当てる第１割当制御部と、
前記第１割当制御部が前記第１端末装置に割り当てた周波数帯域を用いて、トラフィックチャネルの割り当てを示す制御信号を前記第１端末装置に送信する第１無線通信部と
を備えている
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第１基地局装置は、更に、
前記第１端末装置との間の通信品質と、該通信品質を満たすときの信号対雑音干渉電力比とを対応付けて記憶している対応関係記憶部と、
前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと前記第１近接判定部が判定した場合、前記第１無線通信部が前記制御信号を送信する際の送信電力値を予め定められた規定値にさせ、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると前記第１近接判定部が判定した場合、予め定められた目標通信品質に対応する信号対雑音干渉電力比である目標電力比と、現在の前記第１端末装置との間の通信品質に対応する信号対雑音干渉電力比である現在電力比とを前記対応関係記憶部から読み出し、該目標電力比から該現在電力比を減算して得られるバイアス値により前記規定値を補正し、前記第１無線通信部が前記制御信号を送信する際の送信電力値を前記補正した規定値にさせる送信電力算出部と
を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第２基地局装置は、
自装置と接続している第２端末装置が前記第１基地局装置の通信エリア内に位置しているか否かを判定する第２近接判定部と、
前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと前記第２近接判定部が判定した場合、自装置と前記第２端末装置との間の無線品質に応じて定められる第２周波数帯域を前記第２端末装置に割り当て、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると前記第２近接判定部が判定した場合、前記第２周波数帯域より広い周波数帯域を前記第２端末装置に割り当てる第２割当制御部と、
前記第２割当制御部が前記第２端末装置に割り当てた周波数帯域を用いて、前記制御信号を前記第２端末装置に送信する第２無線通信部と
を備えている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第２基地局装置は、
前記第２端末装置との接続を要求するハンドオフ要求を前記第１基地局装置に送信する第２ハンドオフ制御部を更に備え、
前記第２近接判定部は、直近の予め定められた期間内において、前記第２ハンドオフ制御部がハンドオフ要求の応答としてハンドオフ要求を拒絶するメッセージを受信した回数を検出し、検出した受信の回数が予め定められたしきい値以上の場合、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると判定し、前記検出した受信の回数が前記しきい値未満の場合、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと判定する
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第１基地局装置は、
前記第２端末装置との接続を要求するハンドオフ要求を受信すると、該ハンドオフ要求の送信元にハンドオフ要求を拒絶するメッセージを送信する第１ハンドオフ制御部を更に備え、
前記第１近接判定部は、直近の予め定められた期間内において、前記第１ハンドオフ制御部が前記メッセージを送信した回数を検出し、検出した送信の回数が予め定められたしきい値以上の場合、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると判定し、前記検出した送信の回数が前記しきい値未満の場合、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと判定する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
基地局装置と、該基地局装置に接続が予め許可されている第１端末装置と、該基地局装置に接続が許可されていない第２端末装置と、該基地局装置が該第１端末装置との接続に用いる周波数帯と同一の周波数帯を用いて該第２端末装置と接続する第１基地局装置とを具備する無線通信システムにおける基地局装置であって、
前記第２端末装置が自装置の通信エリア内に位置しているか否かを判定する第１近接判定部と、
前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと前記第１近接判定部が判定した場合、自装置と前記第１端末装置との間の無線品質に応じて定められる第１周波数帯域を前記第１端末装置に割り当て、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると前記第１近接判定部が判定した場合、前記第１周波数帯域より狭い周波数帯域を前記第１端末装置に割り当てる割当制御部と、
前記割当制御部が前記第１端末装置に割り当てた周波数帯域を用いて、トラフィックチャネルの割り当てを示す制御信号を前記第１端末装置に送信する第１無線通信部と
を備えていることを特徴とする基地局装置。
【請求項７】
第１基地局装置と、該第１基地局装置に接続が予め許可されている第１端末装置と、該第１基地局装置に接続が許可されていない第２端末装置と、該第１基地局装置が該第１端末装置との接続に用いる周波数帯と同一の周波数帯を用いて該第２端末装置と接続する第２基地局装置とを具備する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第１基地局装置が、前記第２端末装置が自装置の通信エリア内に位置しているか否かを判定する近接判定ステップと、
前記第１基地局装置が、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと前記近接判定ステップにおいて判定した場合、自装置と前記第１端末装置との間の無線品質に応じて定められる第１周波数帯域を前記第１端末装置に割り当て、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると前記近接判定ステップにおいて判定した場合、前記第１周波数帯域より狭い周波数帯域を前記第１端末装置に割り当てる割当制御ステップと、
前記第１基地局装置が、前記割当制御ステップにおいて前記第１端末装置に割り当てた周波数帯域を用いて、トラフィックチャネルの割り当てを示す制御信号を前記第１端末装置に送信する無線通信ステップと
を有していることを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
第１基地局装置と、該第１基地局装置に接続が予め許可されている第１端末装置と、該第１基地局装置に接続が許可されていない第２端末装置と、該第１基地局装置が該第１端末装置との接続に用いる周波数帯と同一の周波数帯を用いて該第２端末装置と接続する第２基地局装置とを具備する無線通信システムにおける第１基地局装置に備えられているコンピュータに、
前記第２端末装置が自装置の通信エリア内に位置しているか否かを判定する近接判定ステップと、
前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと前記近接判定ステップにおいて判定した場合、自装置と前記第１端末装置との間の無線品質に応じて定められる第１周波数帯域を前記第１端末装置に割り当て、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると前記近接判定ステップにおいて判定した場合、前記第１周波数帯域より狭い周波数帯域を前記第１端末装置に割り当てる割当制御ステップと、
前記割当制御ステップにおいて前記第１端末装置に割り当てた周波数帯域を用いて、トラフィックチャネルの割り当てを示す制御信号を前記第１端末装置に送信する無線通信ステップと
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、基地局装置、無線通信方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）などの無線インターフェースの標準化団体では、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）などの第３世代システムのさらなる周波数利用効率の改善を目指して、ＬＴＥ（Long Term Evolution）に代表される、第３世代の後継システムの標準化が進められている。ＬＴＥは、無線アクセス方式としてＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式を用いる。
【０００３】
ＯＦＤＭＡ方式を適用した無線通信システムでは、システム帯域幅を複数のサブキャリア群に分割し、分割したサブキャリア群を異なる端末装置（User Equipment；ＵＥ）にトラヒックチャネルとして割り当てることができる。また、サブキャリア群の構成や、各サブキャリア群に割り当てる端末装置は、時間とともに変更させることができる。
従って、ＯＦＤＭＡ方式において、各端末装置に割り当てる無線リソースは、周波数方向と、時間方向とにより、二次元的に分割され、通信状況に応じて柔軟に無線リソースの割り当てを行うことができる。
【０００４】
ところで、ＬＴＥでは、下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel；ＰＤＣＣＨ）を用いて、基地局装置から端末装置への下りリンクにおけるトラヒックチャネル（Physical Downlink Shared Channel；ＰＤＳＣＨ）の時変する割り当てを示す制御信号を端末装置に通知する。
【０００５】
また、ＬＴＥでは、基地局装置（evolved Node B;ｅＮＢ）が、端末装置から基地局装置への上りリンクにおけるトラヒックチャネル（Physical Uplink Shared Channel；ＰＵＳＣＨ）の割り当ても行う。そのため、基地局装置は、ＰＤＳＣＨの割り当てと、ＰＵＳＣＨの割り当てとを示す制御信号を、ＰＤＣＣＨパケットを用いて端末装置に通知する。
基地局装置は、端末装置にＰＤＳＣＨ又はＰＵＳＣＨ、あるいは両方を割り当てる場合、その割り当てを示すＰＤＣＣＨパケットを端末装置に通知するために、ＰＤＣＣＨリソースを当該端末装置に割り当てる。
【０００６】
図６は、ＬＴＥにおいて、システムの帯域幅が１０ＭＨｚのときの下りサブフレームの構成を示す図である。同図に示すように、ＬＴＥの下りサブフレームは、周波数方向に６００サブキャリア、時間方向に１４ＯＦＤＭシンボルに分割された２次元の無線リソースである。下りサブフレームにおいて、時間方向に２つに分割された一方がＰＤＣＣＨを割り当てるＰＤＣＣＨ領域であり、他方がＰＤＳＣＨを割り当てるＰＤＳＣＨ領域である。
ＰＤＣＣＨ領域は、下りサブフレームにおいて、先頭ＯＦＤＭシンボルから最大で３ＯＦＤＭシンボルを占有する。なお、ＰＤＣＣＨ領域には、ＰＤＣＣＨ以外の下り制御チャネル、例えば、ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）や、ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel）なども割り当てられる。
【０００７】
図７は、ＰＤＣＣＨ領域におけるＰＤＣＣＨリソース割り当ての一例を示す図である。ＰＤＣＣＨリソースは、ＣＣＥ（Control Channel Element）と呼ばれる単位で割り当てられる。１個のＣＣＥは、９個のＲＥＧ（Resource Element Group）から構成され、１個のＲＥＧは、４個のＲＥ（Resource Element＝サブキャリア）から構成される。
【０００８】
図７に示すように、ＲＥＧのインデックスは、時間方向から先に付与される。１つの端末装置に対して与えられるＰＤＣＣＨリソースの数は、ＣＣＥが１、２、４、８個のいずれかである。このＣＣＥの数は、アグリゲーションレベルに相当し、例えば、アグリゲーションレベルが８のとき、端末装置に割り当てるＣＣＥの数も８個となる。
【０００９】
各サブフレームにおいて、端末装置に対して割り当て可能なＣＣＥのインデックスの集合は、当該サブフレームのインデックスと、端末装置を識別する識別子（インデックス）によって一意に決まる。例えば、アグリゲーションレベルが４の場合、ＣＣＥのインデックスの集合は「１２、１３、１４、１５」と「１６、１７、１８、１９」の二通りというように決まる。
【００１０】
ＵＥに対するＰＤＣＣＨパケットは誤り訂正符号化されて生成され、その符号化率は、
ＣＣＥの数が多くなるほど、小さくなるように定められている。例えば、ＰＤＣＣＨのペイロード長が４８ビットの場合、ＣＣＥの数が１、２、４、８のときの符号化率は、それぞれ、２／３、２／６、２／１２、２／２４となる。ＰＤＣＣＨパケットは、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨの割り当てを示す情報である。
【００１１】
また、ＵＥに対するＰＤＣＣＨパケットは、ＰＤＣＣＨ領域においていずれのリソースに割り当てられているか通知されないため、ＵＥは、ＰＤＣＣＨ領域の全ての割り当て候補を復号するブラインド復号を行う。ＵＥがブラインド復号を行う範囲をサーチスペースと呼び、サーチスペースの算出式は標準規格にて定められている。
【００１２】
図８は、基地局装置における下り制御チャネルリソース割り当て機構の構成を示す概略ブロック図である。下り制御チャネルリソース割り当て機構は、対応関係記憶部９１、アグリゲーションレベル算出部９２、ＰＤＣＣＨリソース割当制御部９３、ＰＤＣＣＨ情報生成部９４、ＰＤＣＣＨリソース割当部９５、無線通信部９６を備えている。
【００１３】
対応関係記憶部９１は、ＣＱＩ対アグリゲーションレベル対応表を予め記憶している。ＣＱＩ対アグリゲーションレベル対応表には、ＣＱＩの値ごとにアグリゲーションレベルが対応付けられて記憶されている。
図９は、ＣＱＩ対アグリゲーションレベル対応表の一例を示す図である。同図に示すように、ＣＱＩの値ごとにアグリゲーションレベルが対応付けられている。例えば、ＣＱＩ「４」に対して、アグリゲーションレベル「４」が対応付けられている。なお、ＣＱＩと、アグリゲーションレベルの対応は、規格などにより予め定められている。
【００１４】
図８に戻って、アグリゲーションレベル算出部９２は、ＰＤＣＣＨパケットの送信先の端末装置（ＵＥ）からフィードバックされたＵＥ−ＣＱＩ信号が入力され、ＵＥ−ＣＱＩ信号が示すＣＱＩ値に対応するアグリゲーションレベルを対応関係記憶部９１から読み出し、読み出したアグリゲーションレベルをＰＤＣＣＨリソース割当制御部９３に出力する。ここで、ＵＥ−ＣＱＩ信号は、当該信号をフィードバックした端末装置のＣＱＩを示す信号である。
【００１５】
ＰＤＣＣＨリソース割当制御部９３には、アグリゲーションレベル算出部９２が出力するＵＥアグリゲーションレベル、送信するサブフレームのインデックスを示すサブフレームインデックス信号、端末装置を識別するインデックスを示すＵＥインデックス信号が入力される。
また、ＰＤＣＣＨリソース割当制御部９３は、入力されるＵＥアグリゲーションレベル、サブフレームインデックス信号、ＵＥインデックス信号から、ＰＤＣＣＨパケットを割り当てるＣＣＥのインデックスを示す割当リソース情報を端末装置ごとに算出する。
【００１６】
ＰＤＣＣＨ情報生成部９４は、端末装置に割り当てるＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨを示すＰＤＣＣＨパケットを生成する。
ＰＤＣＣＨリソース割当部９５は、ＰＤＣＣＨリソース割当制御部９３が算出した割当リソース情報が示すＣＣＥに、ＰＤＣＣＨ情報生成部９４が生成したＰＤＣＣＨパケットを割り当て、割り当てたＰＤＣＣＨパケットの送信電力をＰＤＣＣＨ送信電力の規定値としたＯＦＤＭシンボルを生成する。
無線通信部９６は、ＰＤＣＣＨリソース割当部９５が生成したＯＦＤＭシンボルを含むサブフレームを送信する。
【００１７】
上述の構成により、接続されている端末装置から受信するＵＥ−ＣＱＩ信号に基づいて、アグリゲーションレベルを算出し、算出したアグリゲーションレベルに応じたＣＣＥ数（帯域幅）をＰＤＣＣＨリソースに割り当る。そして、ＰＤＣＣＨパケットが、割り当てられたＰＤＣＣＨリソース（ＣＣＥ）に配置されて送信される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】3GPP, TS 36.211 V8.8.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA); Physical Channels and Modulation(Release 8),"Sep.2009.
【非特許文献２】3GPP, TS 36.213 V8.8.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA); Physical layer procedures(Release 8),"Sep.2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ところで、３ＧＰＰでは、通信エリアを低コストで迅速に展開できるヘテロジニアスネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ）の検討が活発に行われている。このヘテロジニアスネットワークは、広域な通信エリアをカバーするマクロ基地局装置に加えて、送信電力が小さくカバーする通信エリアが狭いピコ基地局装置やフェムト基地局装置などの様々なローカル基地局装置（ノード）を併用して、通信エリアの拡充、及び通信品質の向上を図るものである。
【００２０】
ここで、マクロ基地局装置（Macro e-Node B；ＭｅＮＢ）と同一周波数を使用するＣＳＧ（Closed-Subscriber Group）基地局装置が、マクロ基地局装置がカバーする通信エリア内に展開されたと仮定する。ＣＳＧ基地局装置は、接続が許可されている端末装置に対してのみ通信を提供する基地局装置である。
このとき、ＣＳＧ基地局装置は、接続が許可されていない端末装置（非ＣＳＧ端末装置）が接近して自装置がカバーする通信エリア内にある場合、非ＣＳＧ端末装置に対するハンドオフの要求を受け付けない。そのため、非ＣＳＧ端末装置は、マクロ基地局装置からＣＳＧ基地局装置にハンドオフされず、ＣＳＧ基地局装置が送信する電波によって強い干渉を受けてしまう。
【００２１】
また、ＰＤＣＣＨパケットが割り当てられるＣＣＥは、上述のように、サブフレームのインデックスと、端末装置のインデックスとから、干渉の状況に関係なく決まってしまうため、非ＣＳＧ端末装置がＣＳＧ基地局装置から強い干渉を受ける場合、この非ＣＳＧ端末装置は、マクロ基地局装置から送信される自装置宛のＰＤＣＣＨパケットを復調できなくなることがある。このような場合、非ＣＳＧ端末装置は、ＰＤＳＣＨ領域に割り当てられるトラヒックチャネルの復調もできなくなり、非ＣＳＧ端末装置の通信が破綻してしまうという問題が生じる。
【００２２】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、基地局装置に接続が許可されていない端末装置が当該基地局装置に接近した場合に、他の基地局装置から当該端末装置に送信する制御信号に対する干渉を低減することができる無線通信システム、及び基地局装置、無線通信方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
（１）上記問題を解決するために、本発明は、第１基地局装置と、該第１基地局装置に接続が予め許可されている第１端末装置と、該第１基地局装置に接続が許可されていない第２端末装置と、該第１基地局装置が該第１端末装置との接続に用いる周波数帯と同一の周波数帯を用いて該第２端末装置と接続する第２基地局装置とを具備する無線通信システムであって、前記第１基地局装置は、前記第２端末装置が自装置の通信エリア内に位置しているか否かを判定する第１近接判定部と、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと前記第１近接判定部が判定した場合、自装置と前記第１端末装置との間の無線品質に応じて定められる第１周波数帯域を前記第１端末装置に割り当て、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると前記第１近接判定部が判定した場合、前記第１周波数帯域より狭い周波数帯域を前記第１端末装置に割り当てる第１割当制御部と、前記第１割当制御部が前記第１端末装置に割り当てた周波数帯域を用いて、トラフィックチャネルの割り当てを示す制御信号を前記第１端末装置に送信する第１無線通信部とを備えていることを特徴とする無線通信システムである。
【００２４】
（２）また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１基地局装置は、更に、前記第１端末装置との間の通信品質と、該通信品質を満たすときの信号対雑音干渉電力比とを対応付けて記憶している対応関係記憶部と、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと前記第１近接判定部が判定した場合、前記第１無線通信部が前記制御信号を送信する際の送信電力値を予め定められた規定値にさせ、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると前記第１近接判定部が判定した場合、予め定められた目標通信品質に対応する信号対雑音干渉電力比である目標電力比と、現在の前記第１端末装置との間の通信品質に対応する信号対雑音干渉電力比である現在電力比とを前記対応関係記憶部から読み出し、該目標電力比から該現在電力比を減算して得られるバイアス値により前記規定値を補正し、前記第１無線通信部が前記制御信号を送信する際の送信電力値を前記補正した規定値にさせる送信電力算出部とを備えていることを特徴とする。
【００２５】
（３）また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第２基地局装置は、自装置と接続している第２端末装置が前記第１基地局装置の通信エリア内に位置しているか否かを判定する第２近接判定部と、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと前記第２近接判定部が判定した場合、自装置と前記第２端末装置との間の無線品質に応じて定められる第２周波数帯域を前記第２端末装置に割り当て、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると前記第２近接判定部が判定した場合、前記第２周波数帯域より広い周波数帯域を前記第２端末装置に割り当てる第２割当制御部と、前記第２割当制御部が前記第２端末装置に割り当てた周波数帯域を用いて、前記制御信号を前記第２端末装置に送信する第２無線通信部とを備えていることを特徴とする。
【００２６】
（４）また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第２基地局装置は、前記第２端末装置との接続を要求するハンドオフ要求を前記第１基地局装置に送信する第２ハンドオフ制御部を更に備え、前記第２近接判定部は、直近の予め定められた期間内において、前記第２ハンドオフ制御部がハンドオフ要求の応答としてハンドオフ要求を拒絶するメッセージを受信した回数を検出し、検出した受信の回数が予め定められたしきい値以上の場合、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると判定し、前記検出した受信の回数が前記しきい値未満の場合、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと判定することを特徴とする。
【００２７】
（５）また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１基地局装置は、前記第２端末装置との接続を要求するハンドオフ要求を受信すると、該ハンドオフ要求の送信元にハンドオフ要求を拒絶するメッセージを送信する第１ハンドオフ制御部を更に備え、前記第１近接判定部は、直近の予め定められた期間内において、前記第１ハンドオフ制御部が前記メッセージを送信した回数を検出し、検出した送信の回数が予め定められたしきい値以上の場合、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると判定し、前記検出した送信の回数が前記しきい値未満の場合、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと判定することを特徴とする。
【００２８】
（６）また、本発明は、基地局装置と、該基地局装置に接続が予め許可されている第１端末装置と、該基地局装置に接続が許可されていない第２端末装置と、該基地局装置が該第１端末装置との接続に用いる周波数帯と同一の周波数帯を用いて該第２端末装置と接続する第２基地局装置とを具備する無線通信システムにおける基地局装置であって、前記第２端末装置が自装置の通信エリア内に位置しているか否かを判定する第１近接判定部と、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと前記第１近接判定部が判定した場合、自装置と前記第１端末装置との間の無線品質に応じて定められる第１周波数帯域を前記第１端末装置に割り当て、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると前記第１近接判定部が判定した場合、前記第１周波数帯域より狭い周波数帯域を前記第１端末装置に割り当てる割当制御部と、前記割当制御部が前記第１端末装置に割り当てた周波数帯域を用いて、トラフィックチャネルの割り当てを示す制御信号を前記第１端末装置に送信する第１無線通信部とを備えていることを特徴とする基地局装置である。
【００２９】
（７）また、本発明は、第１基地局装置と、該第１基地局装置に接続が予め許可されている第１端末装置と、該第１基地局装置に接続が許可されていない第２端末装置と、該第１基地局装置が該第１端末装置との接続に用いる周波数帯と同一の周波数帯を用いて該第２端末装置と接続する第２基地局装置とを具備する無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記第１基地局装置が、前記第２端末装置が自装置の通信エリア内に位置しているか否かを判定する近接判定ステップと、前記第１基地局装置が、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと前記近接判定ステップにおいて判定した場合、自装置と前記第１端末装置との間の無線品質に応じて定められる第１周波数帯域を前記第１端末装置に割り当て、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると前記近接判定ステップにおいて判定した場合、前記第１周波数帯域より狭い周波数帯域を前記第１端末装置に割り当てる割当制御ステップと、前記第１基地局装置が、前記割当制御ステップにおいて前記第１端末装置に割り当てた周波数帯域を用いて、トラフィックチャネルの割り当てを示す制御信号を前記第１端末装置に送信する無線通信ステップとを有していることを特徴とする無線通信方法である。
【００３０】
（８）また、本発明は、第１基地局装置と、該第１基地局装置に接続が予め許可されている第１端末装置と、該第１基地局装置に接続が許可されていない第２端末装置と、該第１基地局装置が該第１端末装置との接続に用いる周波数帯と同一の周波数帯を用いて該第２端末装置と接続する第２基地局装置とを具備する無線通信システムにおける第１基地局装置に備えられているコンピュータに、前記第２端末装置が自装置の通信エリア内に位置しているか否かを判定する近接判定ステップと、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していないと前記近接判定ステップにおいて判定した場合、自装置と前記第１端末装置との間の無線品質に応じて定められる第１周波数帯域を前記第１端末装置に割り当て、前記第２端末装置が前記通信エリア内に位置していると前記近接判定ステップにおいて判定した場合、前記第１周波数帯域より狭い周波数帯域を前記第１端末装置に割り当てる割当制御ステップと、前記割当制御ステップにおいて前記第１端末装置に割り当てた周波数帯域を用いて、トラフィックチャネルの割り当てを示す制御信号を前記第１端末装置に送信する無線通信ステップとを実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００３１】
この発明によれば、基地局装置に接続が許可されていない端末装置が当該基地局装置に接近した場合において、当該端末装置に送信する制御信号に対する干渉を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態における無線通信システム１の構成例を示す概略図である。
【図２】同実施形態におけるＣＳＧ基地局装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】同実施形態におけるＣＱＩ・アグリゲーションレベル・ＳＩＮＲ対応表の一例を示す図である。
【図４】同実施形態におけるマクロ基地局装置２００の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】同実施形態の無線通信システム１の動作例を示すシーケンス図である。
【図６】システムの帯域幅が１０ＭＨｚのときの下りサブフレームの構成を示す図である。
【図７】ＰＤＣＣＨ領域におけるＰＤＣＣＨリソース割り当ての一例を示す図である。
【図８】基地局装置における下り制御チャネルリソース割り当て機構の構成を示す概略ブロック図である。
【図９】ＣＱＩ対アグリゲーションレベル対応表の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における無線通信システムを説明する。
図１は、本実施形態における無線通信システム１の構成例を示す概略図である。無線通信システム１は、ＬＴＥに規定されている通信方式を用いて通信を行う。また、無線通信システム１は、同図に示すように、非ＣＳＧ（closed subscriber Group）端末装置３００と、ＣＳＧ端末装置３０１と、非ＣＳＧ端末装置３００及びＣＳＧ端末装置３０１と接続して通信をするマクロ基地局装置２００と、ＣＳＧ端末装置３０１と接続して通信するＣＳＧ基地局装置１００と、ＣＳＧ基地局装置１００とマクロ基地局装置２００とを有線により接続するネットワーク５とを具備している。
【００３４】
同図において、破線にて示されている通信エリア１００Ａ、２００Ａは、ＣＳＧ基地局装置１００、マクロ基地局装置２００の通信エリアを示している。また、ＣＳＧ基地局装置１００は、マクロ基地局装置２００の通信エリア内に配置されている。
ＣＳＧ基地局装置１００は、マクロ基地局装置２００が非ＣＳＧ端末装置３００及びＣＳＧ端末装置３０１と通信に用いる周波数帯と同じ周波数帯を用いて、ＣＳＧ端末装置３０１と通信をする。
また、ＣＳＧ基地局装置１００は、例えば、送信電力が小さくカバーする通信エリアが小さいピコ基地局やフェムト基地局などである。また、マクロ基地局装置２００は、例えば、広域な通信エリアをカバーするマクロ基地局である。
【００３５】
非ＣＳＧ端末装置３００は、マクロ基地局装置２００と接続することにより、他の端末装置などと通信を行う。また、非ＣＳＧ端末装置３００は、ＣＳＧ基地局装置１００に接続が許可されていない端末装置である。
ＣＳＧ端末装置３０１は、ＣＳＧ基地局装置１００、又はマクロ基地局装置２００と接続することにより他の端末装置などと通信を行う。ＣＳＧ端末装置３０１は、ＣＳＧ基地局装置１００に接続することが許可されている点が、非ＣＳＧ端末装置３００と異なる。
【００３６】
以下、マクロ基地局装置２００と接続している非ＣＳＧ端末装置３００が、ＣＳＧ基地局装置１００に近接した場合において、非ＣＳＧ端末装置３００が受けるＣＳＧ基地局装置１００からの干渉を低減するための具体的な構成及び処理を説明する。
【００３７】
図２は、本実施形態におけるＣＳＧ基地局装置１００の構成を示す概略ブロック図である。ＣＳＧ基地局装置１００は、同図に示すように、接続許可リスト記憶部１０１、ハンドオフ制御部１０２、通信ログ記憶部１０３、非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４、対応関係記憶部１０５、ＣＳＧアグリゲーションレベル算出部１０６、ＰＤＣＣＨリソース割当制御部１０７、送信電力バイアス算出部１０８、加算部１０９、ＰＤＣＣＨ情報生成部１１０、ＰＤＣＣＨリソース割当部１１１、無線通信部１１２を備えている。
【００３８】
接続許可リスト記憶部１０１は、自装置との接続が許可されている端末装置のインデックスが予め記憶されている。端末装置のインデックスは、予め端末装置に付与され、当該端末装置を一意に識別するための識別子である。
ハンドオフ制御部１０２は、ネットワーク５を介して、端末装置を識別するインデックスと、自装置に対する当該端末装置のハンドオフ要求（ＨＯ(Hand-Off)Ｒｅｑｕｅｓｔ）とを含むメッセージを他の基地局装置から受信し、受信したメッセージに含まれるインデックスが接続許可リスト記憶部１０１に記憶されているか否かを判定する。
【００３９】
そして、ハンドオフ制御部１０２は、端末装置のインデックスが接続許可リスト記憶部１０１に記憶されている場合、ネットワーク５を介して、自装置に対するハンドオフ要求に応じるメッセージを当該ハンドオフ要求の送信元に送信し、端末装置のインデックスが接続許可リスト記憶部１０１に記憶されていない場合、ネットワーク５を介して、自装置に対するハンドオフ要求を拒絶するメッセージ（HO Preparation Failure）を当該ハンドオフ要求の送信元に送信する。また、ハンドオフ制御部１０２は、送信したメッセージを通信ログ記憶部１０３に記憶させる。
【００４０】
通信ログ記憶部１０３には、ハンドオフ制御部１０２が送信するメッセージが記憶されている。
非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４は、通信ログ記憶部１０３に記憶されているメッセージの履歴に基づいて、自装置に接続が許可されていない非ＣＳＧ端末装置３００が、自装置に近接しているか否かを判定する。
【００４１】
ここで、非ＣＳＧ端末装置３００が自装置に近接しているとは、非ＣＳＧ端末装置３００において、自装置が送信した信号の受信電力が、他の基地局装置が送信した信号の受信電力より大きくなる状態となる位置（通信エリア１００Ａ内）に非ＣＳＧ端末装置３００が位置することをいう。換言すると、ＣＳＧ基地局装置１００が形成する通信エリア１００Ａ内に非ＣＳＧ端末装置３００が位置することをいう。
【００４２】
自装置に接続が許可されていない非ＣＳＧ端末装置３００が近接しているか否かの判定は、以下のようにして行う。非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４は、通信ログ記憶部１０３に記憶されているメッセージのうち、直近の予め定められた期間内に送信されたハンドオフを拒絶するメッセージの数を検出し、検出した数が予め定められたしきい値以上であるか否かを判定する。そして、非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４は、検出した数がしきい値以上である場合、自装置に非ＣＳＧ端末装置３００が近接していると判定する。逆に、検出した数がしきい値未満である場合、非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４は、自装置に非ＣＳＧ端末装置３００が近接していない、すなわち、自装置から非ＣＳＧ端末装置３００が離れていると判定する。
【００４３】
対応関係記憶部１０５には、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）・アグリゲーションレベル・ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio；信号対雑音干渉電力比）対応表が予め記憶されている。ＣＱＩ・アグリゲーションレベル・ＳＩＮＲ対応表には、ＣＱＩごとに、所要ＳＩＮＲと、アグリゲーションレベルとが対応付けられている。なお、ＣＱＩごとに対応する所要ＳＩＮＲ、及びアグリゲーションレベルは、規格などにより予め定められている。
【００４４】
図３は、本実施形態におけるＣＱＩ・アグリゲーションレベル・ＳＩＮＲ対応表の一例を示す図である。同図に示すように、ＣＱＩ対アグリゲーションレベル対応表は、ＣＱＩ、所要ＳＩＮＲ、アグリゲーションレベルの各項目を有する表である。ＣＱＩ・アグリゲーションレベル・ＳＩＮＲ対応表の各行は、ＣＱＩごとに存在する。ＣＱＩは、受信チャネルの無線品質を示す指標であり、所要ＳＩＮＲ、アグリゲーションレベルが対応付けられている。所要ＳＩＮＲは、対応するＣＱＩを満たすための値である。
例えば、ＣＱＩ「５」には、所要ＳＩＮＲ「１０［ｄＢ］」と、アグリゲーションレベル「２」とが対応付けられている。
【００４５】
図２に戻って、ＣＳＧアグリゲーションレベル算出部１０６には、接続しているＣＳＧ端末装置３０１からフィードバックされたＣＱＩを示すＵＥ−ＣＱＩ信号と、ＣＳＧ−ターゲットアグリゲーションレベル信号（ＣＳＧ−ＴＡＧ信号）と、非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４の判定結果とが入力される。また、ＣＳＧアグリゲーションレベル算出部１０６は、入力されるＵＥ−ＣＱＩ信号、ＣＳＧ−ＴＡＧ信号、及び判定結果に基づいて、ＵＥ−ＣＱＩ信号をフィードバックしたＣＳＧ端末装置３０１に対するアグリゲーションレベル（ＵＥ−アグリゲーションレベル）を算出する。
【００４６】
ここで、ＣＳＧ−ＴＡＧ信号は、非ＣＳＧ端末装置３００が自装置に近接しているときに、自装置が接続しているＣＳＧ端末装置３０１に対して用いるアグリゲーションレベルを示す信号である。また、ＣＳＧ−ＴＡＧ信号が示すアグリゲーションレベルは、シミュレーションや、実測されたアグリゲーションレベル等に基づいて定められ、ＣＳＧ端末装置３０１に対して設定されるアグリゲーションレベルの平均値より小さい値である。例えば、平均のアグリゲーションレベルが「４」の場合、ターゲットアグリゲーションレベルには「１」又は「２」が設定される。また、ターゲットアグリゲーションレベルには、最小のアグリゲーションレベルを設定するようにしてもよい。
【００４７】
具体的には、ＣＳＧアグリゲーションレベル算出部１０６は、非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４が、自装置に非ＣＳＧ端末装置３００が近接していると判定したとき、入力されるＣＳＧ−ＴＡＧ信号が示すアグリゲーションレベルをＵＥアグリゲーションレベルとして出力する。逆に、非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４が、自装置に非ＣＳＧ端末装置３００が近接していないと判定したとき、ＣＳＧアグリゲーションレベル算出部１０６は、入力されたＵＥ−ＣＱＩ信号が示すＣＱＩの値に対応するアグリゲーションレベルを、対応関係記憶部１０５から読み出し、読み出したアグリゲーションレベルをＵＥアグリゲーションレベルとして出力する。
【００４８】
ＰＤＣＣＨリソース割当制御部１０７には、ＣＳＧアグリゲーションレベル算出部１０６が算出するＵＥ−アグリゲーションレベルと、送信するサブフレームのインデックスを示すサブフレームインデックス信号と、ＰＤＣＣＨリソースを割り当てるＣＳＧ端末装置３０１を識別するインデックスを示すＵＥインデックス信号とが入力される。また、ＰＤＣＣＨリソース割当制御部１０７は、ＵＥアグリゲーションレベルと、サブフレームインデックス信号と、ＵＥインデックス信号とに基づいて、ＣＳＧ端末装置３０１に割り当てるＣＣＥを選択し、選択したＣＣＥを示す割当リソース情報を出力する。このＣＣＥの割り当ては、例えば、規格に従った割り当て方式を用いて行う。
【００４９】
送信電力バイアス算出部１０８には、ＵＥ−ＣＱＩ信号と、ＣＳＧ−ＴＡＧ信号と、非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４の判定結果とが入力される。また、送信電力バイアス算出部１０８は、入力されるＵＥ−ＣＱＩ信号、ＣＳＧ−ＴＡＧ信号、及び判定結果と、対応関係記憶部１０５に記憶されているＣＱＩ・アグリゲーションレベル・ＳＩＮＲ対応表とに基づいて、ＣＳＧ端末装置３０１に送信するＰＤＣＣＨパケットの送信電力に対するバイアス値を算出する。
具体的には、送信電力バイアス算出部１０８は、非ＣＳＧ端末装置３００が近接していると非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４が判定したとき、次式（１）を用いてＣＣＥごとにバイアス値を算出し、非ＣＳＧ端末装置３００が近接していないと非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４が判定したとき、バイアス値「０[ｄＢ]」を出力する。
【００５０】
（バイアス値）＝ｍｉｎ（ｆ２（ＣＳＧ−ＴＡＧ））−ｆ１（ＵＥ−ＣＱＩ）…（１）
【００５１】
ここで、ＣＳＧ−ＴＡＧは、ＣＳＧ−ＴＡＧ信号が示すアグリゲーションレベルであり、ＵＥ−ＣＱＩは、ＵＥ−ＣＱＩ信号が示すＣＱＩの値である。また、関数ｆ１（）は、ＣＱＩからそのＣＱＩを満たす所要ＳＩＮＲを算出する。また、関数ｆ２（）は、アグリゲーションレベルから所要ＳＩＮＲを算出する。また、関数ｍｉｎ（）は、最小値を算出する。この関数ｆ１（）、関数ｆ２（）は、対応関係記憶部１０５に記憶されているＣＱＩ・アグリゲーションレベル・ＳＩＮＲ対応表における対応関係に基づく関数である。
【００５２】
すなわち、送信電力バイアス算出部１０８は、入力されたＵＥ−ＣＱＩ信号に対応する所要ＳＩＮＲ（現在電力比）を対応関係記憶部１０５から読み出すとともに、ＣＳＧ−ＴＡＧ信号が示すアグリゲーションレベルに対応する所要ＳＩＮＲのうち最も小さい所要ＳＩＮＲ（目標電力比）を対応関係記憶部１０５から読み出す。送信電力バイアス算出部１０８は、ＣＳＧ−ＴＡＧ信号に対応する所要ＳＩＮＲから、ＵＥ−ＣＱＩ信号に対応する所要ＳＩＮＲを減算して、バイアス値を算出する。
【００５３】
例えば、ＵＥ−ＣＱＩ信号がＣＱＩ「２」を示し、ＣＳＧ−ＴＡＧ信号がアグリゲーションレベル「１」を示している場合、バイアス値は、以下のようになる。図３に示すＣＱＩ・アグリゲーションレベル・ＳＩＮＲ対応表より、ＵＥ−ＣＱＩ信号に対応する所要ＳＩＮＲは、「−５[ｄＢ]」となる。また、ＣＳＧ−ＴＡＧ信号に対応する所要ＳＩＮＲは、「２０[ｄＢ]」、「２５[ｄＢ]」、「３０[ｄＢ]」であり、このうち最も小さい値「２０[ｄＢ]」が、ＣＳＧ−ＴＡＧ信号に対応する値となる。その結果、算出されるバイアス値は、２０[ｄＢ]−（−５[ｄＢ]）＝２５[ｄＢ]となる。
【００５４】
加算部１０９は、入力されるＰＤＣＣＨ送信電力の規定値と、送信電力バイアス算出部１０８が算出したバイアス値とを加算し、加算結果をＵＥ−ＰＤＣＣＨ送信電力として出力する。ＰＤＣＣＨ情報生成部１１０は、ＣＳＧ端末装置３０１に割り当てるＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨを示すＰＤＣＣＨパケットを生成する。すなわち、トラフィックチャネルの割り当てを示すＰＤＣＣＨパケット（制御信号）を生成する。
ここで、ＰＤＣＣＨ送信電力の規定値は、規格などで予め定められている値であり、サブキャリアごとの電力値である。
【００５５】
上述した送信電力バイアス算出部１０８と加算部１０９とは、自装置に非ＣＳＧ端末装置３００が近接しているときに、ＣＳＧ−ＴＡＧ信号に対応する所要ＳＩＮＲである目標電力比と、現在のＣＳＧ端末装置３０１との間のＣＱＩに対応するＳＩＮＲである現在電力比とを対応関係記憶部１０５から読み出し、当該目標電力比から当該現在電力比を減算して得られるバイアス値により、ＰＤＣＣＨ送信電力の規定値を補正した値を送信電力とする。
【００５６】
ＰＤＣＣＨリソース割当部１１１は、ＰＤＣＣＨリソース割当制御部１０７が算出した割当リソース情報が示すＣＣＥに、ＰＤＣＣＨ情報生成部１１０が生成したＰＤＣＣＨパケットを割り当てる。また、ＰＤＣＣＨリソース割当部１１１は、割り当てたＰＤＣＣＨパケットの送信電力が、加算部１０９から出力されるＵＥ−ＰＤＣＣＨ送信電力となるようにＯＦＤＭシンボルを生成する。
無線通信部１１２は、ＰＤＣＣＨリソース割当部１１１が生成したＯＦＤＭシンボルを含むサブフレームを送信する。
【００５７】
次に、マクロ基地局装置２００の構成について説明する。
図４は、本実施形態におけるマクロ基地局装置２００の構成を示す概略ブロック図である。マクロ基地局装置２００は、ハンドオフ制御部２０２、通信ログ記憶部２０３、非ＣＳＧ端末装置近接判定部２０４、対応関係記憶部２０５、アグリゲーションレベル算出部２０６、ＰＤＣＣＨリソース割当制御部２０７、ＰＤＣＣＨ情報生成部２１０、ＰＤＣＣＨリソース割当部２１１、無線通信部２１２を備えている。
【００５８】
ハンドオフ制御部２０２は、無線通信部２１２を介して、接続している非ＣＳＧ端末装置３００から無線品質の劣化を通知するメッセージが入力されると、当該端末装置が近接している基地局装置に対して、当該端末装置のハンドオフ要求をネットワーク５を経由して送信する。また、ハンドオフ制御部２０２は、送信したハンドオフ要求に対応する応答のメッセージを受信し、受信したメッセージを通信ログ記憶部２０３に記憶させる。
通信ログ記憶部２０３には、ハンドオフ制御部２０２が受信したメッセージが記憶されている。
【００５９】
非ＣＳＧ端末装置近接判定部２０４は、通信ログ記憶部２０３に記憶されているメッセージに基づいて、自装置が接続している非ＣＳＧ端末装置３００が、ＣＳＧ基地局装置１００に近接しているか否かを判定する。自装置に接続している非ＣＳＧ端末装置３００が、ＣＳＧ基地局装置１００に近接しているか否かの判定は、以下のようにして行う。
非ＣＳＧ端末装置近接判定部２０４は、通信ログ記憶部２０３に記憶されているメッセージのうち、直近の予め定められた期間内に受信した非ＣＳＧ端末装置３００のハンドオフ要求を拒絶するメッセージの数を検出し、検出した数が予め定められたしきい値以上であるか否かを判定する。
【００６０】
そして、非ＣＳＧ端末装置近接判定部２０４は、検出した数がしきい値以上の場合、自装置と接続している非ＣＳＧ端末装置３００がＣＳＧ基地局装置１００に近接していると判定する。逆に、検出した数がしきい値未満である場合、非ＣＳＧ端末装置近接判定部２０４は、自装置と接続している非ＣＳＧ端末装置３００がＣＳＧ基地局装置１００に近接していないと判定する。
【００６１】
対応関係記憶部２０５には、ＣＱＩ対アグリゲーションレベル対応表が予め記憶されている。ＣＱＩ対アグリゲーションレベル対応表には、図９に示したように、ＣＱＩの値ごとにアグリゲーションレベルが対応付けられている。
アグリゲーションレベル算出部２０６には、接続している非ＣＳＧ端末装置３００からフィードバックされたＣＱＩを示すＵＥ−ＣＱＩ信号と、非ＣＳＧ−ターゲットアグリゲーションレベル信号（非ＣＳＧ−ＴＡＧ信号）と、非ＣＳＧ端末装置近接判定部２０４の結果とが入力される。また、アグリゲーションレベル算出部２０６は、入力されるＵＥ−ＣＱＩ信号、非ＣＳＧ−ＴＡＧ信号、及び判定結果に基づいて、ＵＥ−ＣＱＩ信号をフィードバックした非ＣＳＧ端末装置３００に対するアグリゲーションレベル（ＵＥ−アグリゲーションレベル）を算出する。
【００６２】
ここで、非ＣＳＧ−ＴＡＧ信号は、自装置に接続している非ＣＳＧ端末装置３００が、ＣＳＧ基地局装置１００に近接しているときに、当該非ＣＳＧ端末装置３００に対して用いるアグリゲーションレベルである。また、非ＣＳＧ−ＴＡＧ信号が示すアグリゲーションレベルは、シミュレーションや、実測されたアグリゲーションレベル等に基づいて定められ、非ＣＳＧ端末装置３００に対して設定されるアグリゲーションレベルの平均値より大きい値である。例えば、平均のアグリゲーションレベルが「４」の場合、マクロ基地局装置２００におけるターゲットアグリゲーションレベルには「８」が設定される。あるいは、ターゲットアグリゲーションレベルは、最大の値を設定するようにしてもよい。
【００６３】
具体的には、アグリゲーションレベル算出部２０６は、非ＣＳＧ端末装置近接判定部２０４が、自装置が接続している非ＣＳＧ端末装置３００が、ＣＳＧ基地局装置１００に近接していると判定したとき、入力される非ＣＳＧ−ＴＡＧ信号が示すアグリゲーションレベルをＵＥアグリゲーションレベルとして出力する。逆に、非ＣＳＧ端末装置近接判定部２０４が、自装置が接続している非ＣＳＧ端末装置３００が、ＣＳＧ基地局装置１００に近接していないと判定したとき、アグリゲーションレベル算出部２０６は、入力されたＵＥ−ＣＱＩ信号が示すＣＱＩに対応するアグリゲーションレベルを、対応関係記憶部２０５から読み出し、読み出したアグリゲーションレベルをＵＥアグリゲーションレベルとして出力する。
【００６４】
ＰＤＣＣＨリソース割当制御部２０７は、ＣＳＧ基地局装置１００に備えられているＰＤＣＣＨリソース割当制御部１０７と同様に、入力されるＵＥ−アグリゲーションレベルと、サブフレームインデックス信号と、非ＣＳＧ端末装置３００のＵＥインデックス信号とから、当該非ＣＳＧ端末装置３００に割り当てるＣＣＥを選択し、選択したＣＣＥを示す割当リソース情報を出力する。
ＰＤＣＣＨ情報生成部２１０は、非ＣＳＧ端末装置３００に割り当てるＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨを示すＰＤＣＣＨパケットを生成する。
【００６５】
ＰＤＣＣＨリソース割当部２１１は、ＰＤＣＣＨリソース割当制御部２０７が算出した割当リソース情報が示すＣＣＥに、ＰＤＣＣＨ情報生成部２１０が生成したＰＤＣＣＨパケットを割り当てる。また、ＰＤＣＣＨリソース割当部２１１は、割り当てたＰＤＣＣＨパケットの送信電力が、ＰＤＣＣＨ送信電力の規定値となるようにＯＦＤＭシンボルを生成する。
無線通信部２１２は、ＰＤＣＣＨリソース割当部２１１が生成したＯＦＤＭシンボルを含むサブフレームを送信する。
【００６６】
続いて、マクロ基地局装置２００に接続されている非ＣＳＧ端末装置３００が、ＣＳＧ基地局装置１００に近づいて、ＣＳＧ基地局装置１００の通信エリア１００Ａ内に位置した後に、通信エリア１００Ａの外へ移動した場合におけるＣＳＧ基地局装置１００と、マクロ基地局装置２００との処理について説明する。
図５は、本実施形態の無線通信システム１の動作例を示すシーケンス図である。
【００６７】
非ＣＳＧ端末装置３００がＣＳＧ基地局装置１００に近接すると、接続しているマクロ基地局装置２００から送信される信号が、ＣＳＧ基地局装置１００から送信される信号により干渉を受けて、非ＣＳＧ端末装置３００の無線品質が劣化する（ステップＳ１０）。
非ＣＳＧ端末装置３００は、無線品質が劣化したことを示すメッセージをマクロ基地局装置２００に送信する（ステップＳ１５）。
【００６８】
このメッセージは、例えば、Measurement ReportのTriggerA3や、TriggerA5である。TriggerA3は、接続しているマクロ基地局装置２００（サービングセクタ）からの受信電力と、近づいているＣＳＧ基地局装置１００（ネイバーセクタ）からの受信電力との大小関係に基づいて送信される。また、TriggerA5は、接続しているマクロ基地局装置２００（サービングセクタ）からの受信電力が閾値未満になり、かつ、近づいているＣＳＧ基地局装置１００（ネイバーセクタ）からの受信電力が閾値以上になったときに送信される。
【００６９】
マクロ基地局装置２００のハンドオフ制御部２０２は、接続している非ＣＳＧ端末装置３００から無線品質が劣化していることを示すメッセージを受信すると、非ＣＳＧ端末装置３００が近づいているＣＳＧ基地局装置１００に対して、非ＣＳＧ端末装置３００のインデックスと、非ＣＳＧ端末装置３００のハンドオフ要求とを含むメッセージを送信する（ステップＳ２０）。
ＣＳＧ基地局装置１００のハンドオフ制御部１０２は、マクロ基地局装置２００から受信したメッセージに含まれるインデックスが接続許可リスト記憶部１０１に記憶されていないと判定し、ハンドオフを拒絶するメッセージをマクロ基地局装置２００に送信する（ステップＳ２５）。
【００７０】
非ＣＳＧ端末装置３００がマクロ基地局装置２００に近接し続けると、上記のステップＳ１５、Ｓ２０、Ｓ２５の処理が繰り返して行われる。すなわち、ＣＳＧ基地局装置１００に備えられているハンドオフ制御部１０２は、ハンドオフの要求を拒絶するメッセージ（HO Preparation Failure）を送信し続ける。その結果、ＣＳＧ基地局装置１００の通信ログ記憶部１０３と、マクロ基地局装置２００の通信ログ記憶部２０３とに記憶されるハンドオフを拒絶するメッセージの数が増加する。
【００７１】
そして、ＣＳＧ基地局装置１００において、直近の予め定められた期間内における通信ログ記憶部１０３に記憶されているハンドオフを拒絶するメッセージの数がしきい値以上になり、非ＣＳＧ端末装置３００が近接していると非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４が判定する（ステップＳ３０）。
【００７２】
非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４の判定結果に基づいて、ＣＳＧアグリゲーションレベル算出部１０６がＵＥアグリゲーションレベルをＣＳＧ−ＴＡＧ信号により示されるアグリゲーションレベルに変更して、ＵＥアグリゲーションレベルを低くする。そして、ＰＤＣＣＨリソース割当制御部１０７が、ＵＥアグリゲーションレベルの変更に応じて、ＣＳＧ端末装置３０１に対して割り当てるＣＣＥ数を減少させる。
また、非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４の判定結果に基づいて、送信電力バイアス算出部１０８が、ＣＳＧ−ＴＡＧ信号により示されるアグリゲーションレベルに対応する所要ＳＩＮＲが得られるようにバイアス値を算出して、ＣＳＧ端末装置３０１に割り当てられるＣＣＥの送信電力を増加させる。すなわち、ＣＳＧ端末装置３０１に割り当てられる周波数帯域を狭くする（ステップＳ３５）。
【００７３】
このとき、マクロ基地局装置２００においても同様に、通信ログ記憶部２０３に記憶されているハンドオフを拒絶するメッセージの数がしきい値以上になり、自装置に接続している非ＣＳＧ端末装置３００がＣＳＧ基地局装置１００に近接していると非ＣＳＧ端末装置近接判定部２０４が判定する（ステップＳ４０）。
非ＣＳＧ端末装置近接判定部２０４の判定結果に基づいて、アグリゲーションレベル算出部２０６が、非ＣＳＧ端末装置３００に対するＵＥアグリゲーションレベルを、非ＣＳＧ−ＴＡＧ信号により示されるアグリゲーションレベルに変更する。そして、ＰＤＣＣＨリソース割当制御部２０７が、ＵＥアグリゲーションレベルの変更に応じて、非ＣＳＧ端末装置３００に割り当てるＣＣＥ数を増加させる。すなわち、非ＣＳＧ端末装置３００に割り当てられる周波数帯域を広くする（ステップＳ４５）。
【００７４】
非ＣＳＧ端末装置３００がＣＳＧ基地局装置１００から離れて通信エリア１００Ａから外に出ると、無線品質が回復する。そして、非ＣＳＧ端末装置３００は、無線品質が劣化したことを示すメッセージをマクロ基地局装置２００に送信しなくなる（ステップＳ５０）。
マクロ基地局装置２００は、ハンドオフの要求メッセージ(HO Preparation Failure)をＣＳＧ基地局装置１００に送信しなくなる。その結果、ＣＳＧ基地局装置１００の通信ログ記憶部１０３と、マクロ基地局装置２００の通信ログ記憶部２０３とに記憶されるハンドオフを拒絶するメッセージのうち、直近の予め定められた期間内におけるメッセージの数が減少する。
【００７５】
ＣＳＧ基地局装置１００において、通信ログ記憶部１０３に記憶されているハンドオフを拒絶するメッセージの数がしきい値未満になり、非ＣＳＧ端末装置３００が近接していないと非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４が判定する（ステップＳ６０）。
非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４の判定結果に基づいて、ＣＳＧアグリゲーションレベル算出部１０６は、ＣＳＧ端末装置３０１に対するＵＥアグリゲーションレベルを、ＣＳＧ端末装置３０１からフィードバックされるＵＥ−ＣＱＩ信号に対応するアグリゲーションレベルに変更する。また、送信電力バイアス算出部１０８が、ＣＳＧ端末装置３０１に対するＰＤＣＣＨパケットの送信電力を、ＰＤＣＣＨ送信電力の規定値に変更する（ステップＳ６５）。
【００７６】
このとき、マクロ基地局装置２００においても同様に、通信ログ記憶部２０３に記憶されているハンドオフを拒絶するメッセージの数がしきい値未満になり、自装置に接続している非ＣＳＧ端末装置３００がＣＳＧ基地局装置１００に近接していないと非ＣＳＧ端末装置近接判定部２０４が判定する（ステップＳ７０）。
非ＣＳＧ端末装置近接判定部２０４の判定結果に基づいて、アグリゲーションレベル算出部２０６は、非ＣＳＧ端末装置３００に対するＵＥアグリゲーションレベルを、非ＣＳＧ端末装置３００がフィードバックされるＵＥ−ＣＱＩ信号に対応するアグリゲーションレベルに変更する（ステップＳ７５）。
【００７７】
以上のように、無線通信システム１において、マクロ基地局装置２００と接続している非ＣＳＧ端末装置３００が、ＣＳＧ基地局装置１００にハンドオフされずに、ＣＳＧ基地局装置１００に近接していると、ＣＳＧ基地局装置１００の非ＣＳＧ端末装置近接判定部１０４、及びマクロ基地局装置２００の非ＣＳＧ端末装置近接判定部２０４が、非ＣＳＧ端末装置３００がＣＳＧ基地局装置１００に近接していると判定する。
そして、ＣＳＧ基地局装置１００において、ＣＳＧアグリゲーションレベル算出部１０６は、自装置に非ＣＳＧ端末装置３００が近接している場合、自装置に接続しているＣＳＧ端末装置３０１に対するアグリゲーションレベルを、ＣＳＧ端末装置３０１との間の通信品質に応じて定められるアグリゲーションレベルより小さくする。これにより、ＣＳＧ端末装置３０１に送信するＰＤＣＣＨパケットを配置するＣＣＥの数を少なくする。すなわち、ＣＳＧ端末装置３０１に対するＰＤＣＣＨパケット（制御信号）を送信する際に用いる周波数帯域幅を狭くする。
これにより、マクロ基地局装置２００とＣＳＧ基地局装置１００とが同一の周波数帯域を使用して通信を行っていても、マクロ基地局装置２００が非ＣＳＧ端末装置３００に対して送信するＰＤＣＣＨパケットが配置されている周波数帯域と、ＣＳＧ基地局装置１００がＣＳＧ端末装置３０１に対して送信するＰＤＣＣＨパケットが配置されている周波数帯域とが重なる確率を下げることができ、非ＣＳＧ端末装置３００に対する干渉を低減することができる。
【００７８】
このとき、マクロ基地局装置２００において、非ＣＳＧ端末装置近接判定部２０４の判定結果に応じて、非ＣＳＧ端末装置３００に対するアグリゲーションレベルを大きくしてＰＤＣＣＨパケットを配置するＣＣＥの数を多くする。これにより、非ＣＳＧ端末装置３００に対するＰＤＣＣＨパケット（制御信号）を送信する際に用いる周波数帯域幅を広くするとともに、符号化率を低くする。
これにより、マクロ基地局装置２００が非ＣＳＧ端末装置３００に対して送信するＰＤＣＣＨパケットが配置されている周波数帯域（リソースエレメントグループ：ＲＥＧ）と、ＣＳＧ基地局装置１００がＣＳＧ端末装置３０１に対して送信するＰＤＣＣＨパケットが配置されている周波数帯域とが重なったとしても、非ＣＳＧ端末装置３００は、重なっていない周波数帯域から受信できる信号を用いて誤り訂正復号する。すなわち、低い符号化率を適用してＰＤＣＣＨパケットを送信することにより、ＰＤＣＣＨパケットを正しく復号することができる確率が高くすることができ、非ＣＳＧ端末装置３００に対する干渉を低減することができる。
【００７９】
また、このとき、ＣＳＧ基地局装置１００において、送信電力バイアス算出部１０８が、減少させたＣＣＥ数に応じたバイアス値を算出することにより、ＣＳＧ端末装置３０１にＰＤＣＣＨパケットを送信する送信電力を増加させる。
これにより、ＣＳＧ端末装置３０１に対してＰＤＣＣＨパケットを送信する周波数帯域幅を狭くしたことによる無線品質の劣化を防ぐことができる。
【００８０】
また、ＣＳＧ基地局装置１００は、非ＣＳＧ端末装置３００が近接したときのみに、ＣＳＧ端末装置３０１に対するＵＥアグリゲーションレベルを下げ、送信電力を高くするようにしている。これにより、常にＣＳＧ端末装置３０１に対するＣＣＥ数を減らし(周波数帯域幅を狭くし)、送信電力を高くする場合に比べ、ＣＳＧ基地局装置１００が設置されている周辺への影響を低減することができる。また、ＣＳＧ基地局装置１００における処理の負荷の増加を抑えることができる。
【００８１】
このように、ＣＳＧ基地局装置１００と、マクロ基地局装置２００とが動作することにより、無線品質に関わらずに、サブフレームのインデックスと、端末装置のインデックスとから配置されるＣＣＥ（周波数帯域）が決まってしまうＰＤＣＣＨパケットに対する干渉を低減することができる。そして、非ＣＳＧ端末装置３００において、マクロ基地局装置２００から送信される自装置宛のＰＤＣＣＨパケットが復調できなくなる可能性を低減して、非ＣＳＧ端末装置３００の通信が破綻してしまうことを回避することができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、ＣＳＧ基地局装置１００、マクロ基地局装置２００、非ＣＳＧ端末装置３００、ＣＳＧ端末装置３０１それぞれが、１つの場合について説明したが、これに限ることなく、それぞれが２つ以上であってもよい。このとき、複数の非ＣＳＧ端末装置３００がＣＳＧ基地局装置１００に近接しているか否かの判定は、非ＣＳＧ端末装置３００それぞれを識別するＵＥインデックスを用いて、非ＣＳＧ端末装置３００ごとに行う。また、１つのマクロ基地局装置２００の通信エリア２００Ａ内に複数のＣＳＧ基地局装置１００が配置されていてもよい。また、ＣＳＧ基地局装置１００に接続が許可されているＣＳＧ端末装置３０１は、複数であってもよい。
【００８３】
また、ＣＳＧ基地局装置１００が、接続が許可されているＣＳＧ端末装置３０１のＵＥインデックスが記憶されている接続許可リスト記憶部１０１を備える構成について説明したが、これに限らずに、ＣＳＧ基地局装置１００に接続が許可されているＣＳＧ端末装置３０１のインデックスのリストを管理するサーバー装置を設けるようにしてもよい。この場合、ＣＳＧ基地局装置１００に備えられているハンドオフ制御部１０２は、ハンドオフ要求と共に受信するＵＥインデックスを用いて、サーバー装置に問い合わせて接続の可否を判定するようにしてもよい。
【００８４】
上述のＣＳＧ基地局装置１００と、マクロ基地局装置２００とは内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。その場合、上述した接続許可リスト記憶部、ハンドオフ制御部、通信ログ記憶部、非ＣＳＧ端末装置近接判定部、対応関係記憶部、ＣＳＧアグリゲーションレベル算出部、ＰＤＣＣＨリソース割当制御部、送信電力バイアス算出部、ＰＤＣＣＨ情報生成部、及びＰＤＣＣＨリソース割当部の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われることになる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【符号の説明】
【００８５】
１…無線通信システム
５…ネットワーク
１００…ＣＳＧ基地局装置
１０１…接続許可リスト記憶部
１０２，２０２…ハンドオフ制御部
１０３，２０３…通信ログ記憶部
１０４，２０４…非ＣＳＧ端末装置近接判定部
１０５，２０５，９１…対応関係記憶部
１０６…ＣＳＧアグリゲーションレベル算出部
１０７，２０７，９３…ＰＤＣＣＨリソース割当制御部
１０８…送信電力バイアス算出部
１０９…加算部
１１０，２１０，９４…ＰＤＣＣＨ情報生成部
１１１，２１１，９５…ＰＤＣＣＨリソース割当部
１１２，２１２，９６…無線通信部
２００…マクロ基地局装置
２０６，９２…アグリゲーションレベル算出部
３００…非ＣＳＧ端末装置
３０１…ＣＳＧ端末装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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